последовательной перекачки

Механизм смесеобразования

В зависимости от режима перекачки смесеобразование в трубопро­воде протекает по-разному.

При ламинарном (струйном) течениимеханизм смесеобразования таков. В начальный момент времени (t = 0) граница раздела жидкостей плоская, смеси нет (рис. 1.2,а). После начала последовательной перекачки,позади идущая жидкость Б вклинивается во впереди идущую жидкость А в соответствии с параболическим профилем распределения местных ско­ростей. Смесью в данном случае является участок трубы, заполненный сразу обеими контактирующими жидкостями.

Динамика изменения объема смеси представлена на рис. 1.3.

Так как при ламинарном режиме перекачки скорость струек на оси трубы в 2 раза выше средней скорости потока, а на стенке скорость жидкости

Рис. 1.2. Механизм смесеобразования при ламинарном режиме

Рис. 1.3. Изменение объема смеси при ламинарном режиме

последовательной перекачки

(по условию "прилипания") равна нулю, то с течением времени вытесняющая жидкость Б будет все больше вклиниваться в вытесняемую жид­кость А, а на стенке перемещаться не будет. В момент, когда "голова" кли­на достигает конечного сечения трубопровода, заканчивается фаза заме­щения и весь трубопровод заполнен смесью последовательно перекачива­емых жидкостей.

Далее начинается фаза вымывания. Заключается она в том, что по­степенно конечного сечения трубопровода достигают струйки, все болееудаленные от оси трубы. Этот процесс протекает крайне медленно. Теоре­тически и экспериментально установлено, что для полного вымывания жидкости А необходимо прокачать вытесняющую жидкость Б в количе­стве 3...4 объемов трубопровода V_тр. Таким образом, объем образующейся смеси при ламинарном режиме перекачки составляет (4...5) ∙V_tр.